Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung anorganischer, insbesondere mineralischer, Fasern und Mineralwollprodukten, die aus der homogenisierten, anorganischen, heissen Schmelze des Thermoselect- Prozesses gewonnen werden. Die vorliegende Erfindung bringt wirtschaftliche und ökologische Vorteile gegenüber der üblichen Herstellung von Mineralwollprodukten aus kaltem Naturgestein. In der vorliegenden Erfindung werden organische und anorganische Bestandteile enthaltende Abfälle komprimiert, in einem Entgasungskanal getrocknet und anschließend in einem Hochtemperaturreaktor bei Temperaturen > 1000 °C behandelt, wobei die dabei gewonnene anorganische Schmelze in einem Homogenisierungsreaktor bei Temperaturen > 1600 °C thermisch geläutert und homogenisiert wird. Die thermisch geläuterte und homogenisierte anorganische Schmelze wird über ein Schmelzaustragsrohr und durch einen Siphon geleitet, welcher mit anorganischer Schmelze gefüllt bleibt, sodass ein Durchlass von Gasen ausge- schlössen wird. Die durch den Siphon geleitete anorganische Schmelze wird, nach Zwischenlagerung in einem Misch- und Puffertank, schließlich zu anorganischen Fasern versponnen. Im Weiteren ist die vorliegende Erfindung gerichtet auf eine entsprechende

Vorrichtung zur Herstellung anorganischer Fasern aus Abfällen, aus den Fasern gebildete Mineralwollprodukte sowie deren Verwendungsmöglichkeiten.

Mit dem„Thermoselect-Verfahren" werden Abfälle unterschiedlicher Zusam- mensetzung mit einem Hochtemperatur-Vergasungsverfahren umweltverträglich in nutzbare Produkte transformiert. In der Patentschrift DE 41 30 416 Cl wird das„Thermoselect-Verfahren" detailliert beschrieben.

Im„Thermoselect-Verfahren" werden die komprimierten Abfallpakete in einem indirekt beheizten Entgasungskanal getrocknet, und die organischen Bestandteile werden mindestens teilweise entgast. Diese vorbehandelten Müllpakete gelangen unterbrechungslos in einen Hochtemperaturreaktor. Die organischen Müllbestandteile werden mit Sauerstoff bei ca. 2.000° C vergast, und die anorganischen Müllbestandteile werden vollständig aufgeschmolzen. Die anorganische Schmelze fließt in einen mit dem Hochtemperaturreaktor gasdicht verbundenen Homogenisierungsreaktor, in dem die anorganische Schmelze thermisch geläutert wird. Die Verweilzeit der anorganischen Schmelze im Homogenisierungsreaktor und das unterschiedliche Volumengewicht führen dazu, dass sich die wesentlich schwerere metallische Schmelze absetzt und die mineralische Schmelze auf der metallischen Schmelze schwimmt.

Der effizienten Nutzung der anorganischen Bestandteile des Mülls wurde bisher keine Beachtung geschenkt. Meist landen die anorganischen Teile, die ca. 25% des Mülls ausmachen, nach thermischer Behandlung im Strassenbau oder gar auf Deponien. Das patentierte Thermoselect-Verfahren bot zumindest die Möglichkeit, mineralisches und metallisches Granulat als Produkte mit niedrigem Verkaufserlös (z.B. zum Sandstrahlen) zu vermarkten.

Mineralwolle ist das am häufigsten gebrauchte Isoliermaterial von hohem ökologischen Wert. Der konventionellen Herstellung von Mineralwolle ge- meinsam ist, dass die Rohstoffe kalt vorliegen. Sie werden in einer Gemengeeinlage eingewogen und einem Hochofen zugeführt. Bei allen Verfahren müssen die Rohstoffe zwischen 1200 - 1600 °C energieintensiv geschmolzen werden. Die Schmelze wird danach zur Faserherstellung genutzt. Diese erfolgt mit Zieh-, Blas- oder Schleuderverfahren, die häufig kombiniert werden. Die erhaltenen Fasern können zu einer Vielzahl von Mineralwoll-Produkten weiterverarbeitet werden.

Üblicherweise werden für die Mineralwollherstellung aus natürlichem Ge- stein (Steinwollefasern) folgende Rohstoffe benutzt:

• Spat, Dolomit, Basalt, Diabas, Anorthosit sowie Recyclingmaterial

• Koks, als Energielieferant

• 0,5-7 % Bindemittel (Phenolharze)

· 0,5 % Mineralöl zur Staubbindung und Luftreinigung.

• Zusatzstoffe

• Magnesium

• Zement (Bindemittel)

Die Gesteine werden zumeist im Tagebau gewonnen.

Die Herstellung von Mineralwolle benötigt viel Energie zum Aufschmelzen der Rohstoffe. Die Gütegemeinschaft Mineralstoffe e.V. nennt für die Herstellung von Steinwolle 150 bis 400 kWh/m ³ an erforderlicher Primärenergie. Die Thermoselect-Schmelze hat eine dem natürlichem Gestein, genauer gesagt dem Basalt, ähnliche Struktur und eignet sich damit ideal als Ersatz für natürliches Gestein:

THERMOSELECT Basaltlava Basalt Standard sample 15.5.91 Vordereifel l) 23955/03 2) mass % mass % mass %

Si02 47.1 45 49.5

AI203 8.3 18 16.2

Fe as Fe203 10.1 11 9.7

CaO 12.9 9.6 6.5

K20 1.4 5.2 0.2

Na20 2.6 3.2 4.6

MgO 3.2 6.7 7.5

MnO 0.7 0.1 0.1

Ti02 0.8 0 1.14

1) Zentralinstitut für Festkörperphysik und Werkstofforschung, Dresden 11.7.1991

2) TGL 23955/03 Geological Industry, Rock Standard samples Basalt BM

Zentrales Geologisches Institut, Berlin 21.10.75

Bei Verwendung der mineralischen Thermoselect-Schmelze als Rohstoff wird der Energieverbrauch zur Mineralfaserherstellung drastisch reduziert. Natürliche Gesteins-Ressourcen werden geschont. Abfall wird zur Herstellung hoch- wertiger Produkte genutzt. Ausserdem ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Verfahrenssicherheit des Thermoselect-Verfahrens zu optimieren und die Energieausbeute des Thermoselect-Verfahrens zu erhöhen.

Ausgehend hiervon war es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung anorganischer Fasern (Mineralwolle/Steinwolle) anzugeben, das energie- und kostensparend ist und bei dem die Verfahrenssicherheit gewährleistet werden kann.

Diese Aufgaben werden bezüglich eines Verfahrens mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und bezüglich einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 gelöst. Mit Patentanspruch 25 wird eine entsprechend hergestellte Faser angegeben, während Patentanspruch 27 ein Mineralwollprodukt beschreibt. Patentanspruch 28 nennt Verwendungszwecke der Mineralwollprodukte. Patentanspruch 29 betrifft die Verwendung einer anorgani- sehen heissen Schmelze, die im erfindungsgemäßen Verfahren anfällt, als Ersatz für kaltes Naturgestein bei der Herstellung mineralischer Fasern und/oder Mineralwollprodukten. Die jeweilig abhängigen Patentansprüche stellen dabei vorteilhafte Weiterbildungen dar.

Erfindungsgemäß wird somit ein Verfahren zur Herstellung anorganischer, insbesondere mineralischer, Fasern aus Abfällen angegeben, welches die folgenden Schritte umfasst: a) Komprimieren von Abfällen, die organische und anorganische Bestandteile enthalten, b) Trocknen der in Schritt a) komprimierten Abfälle in einem Entgasungskanal, wobei die organischen Bestandteile der Abfälle zumindest teilweise entgast werden, c) Behandlung der in Schritt b) getrockneten Abfälle in einem Hochtemperaturreaktor bei Temperaturen > 1000 °C, bevorzugt Tempe- raturen > 1200 °C, wobei die organischen Bestandteile der Abfälle mit Sauerstoff vergast und die anorganischen Bestandteile der Abfälle unter Gewinnung einer anorganischen Schmelze aufgeschmolzen werden, d) Leiten der in Schritt c) gewonnenen anorganischen Schmelze in ei- nen mit dem Hochtemperaturreaktor gasdicht verbundenen

Homogenisierungsreaktor, in welchem die anorganische Schmelze bei Temperaturen > 1600 °C thermisch geläutert und homogenisiert wird, e) Ableiten der in Schritt d) thermisch geläuterten und homogenisier- ten anorganischen Schmelze aus dem Homogenisierungsreaktor über ein mit dem Homogenisierungsreaktor gasdicht verbundenes Schmelzaustragsrohr, f) Leiten der in Schritt e) aus dem Homogenisierungsreaktor über das Schmelzaustragsrohr abgeleiteten Schmelze durch einen Siphon, welcher gasdicht mit dem Schmelzaustragsrohr verbunden ist und einen gebogenen Rohrabschnitt aufweist, der mit anorganischer Schmelze gefüllt bleibt, sodass ein Durchlass von Gasen verhindert wird, g) Aufbereitung der anorganischen Schmelze in einem beheizten Puffer- und Mischtank,

h) Verspinnen zumindest eines Teils der in Schritt g) im Puffer- und Mischtank (8) aufbereiteten anorganischen Schmelze zu anorganischen Fasern.

Im erfindungsgemäßen Verfahren können Abfälle verschiedener Art und Zusammensetzung eingesetzt werden, solange diese zumindest organische und anorganische Bestandteile enthalten. Der in Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzte Abfall ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Restmüll, Hausmüll, Trockenstabilisat (Refuse Derived Fuel, RDF), Shredderleichtfraktionen, Gewerbemüll, Industriemüll sowie Mischungen hiervon.

Vorzugswiese weisen die Abfälle einen Heizwert 10 - 15 MJ/kg auf.

Die vorliegende Erfindung nutzt das bereits geschmolzene, gesteinsähnliche Material, das bei ca. 1600 °C im Thermoselect-Prozess anfällt, als Ausgangsbasis und macht damit die Mineralwollherstellung wirtschaftlicher und umweltfreundlicher. Schwankungen in der Zusammensetzung der mineralischen Schmelze sind aufgrund des Ausgangsmaterials Abfall möglich und wahrscheinlich. Sie werden durch die gewählte Verfahrensführung ausgeglichen und beeinträchtigen damit nicht die Herstellung von vermarktungsfähigen Mineralwollprodukten.

In Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfah rens wird der Abfall zunächst komprimiert bzw. verdichtet.

In Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die in Schritt a) erhal- tenen komprimierten Abfälle in einem Entgasungskanal getrocknet und hierbei zumindest teilweise entgast. Brockiges Feststoffkonglomerat wird direkt in den in Schritt c) verwendeten Hochtemperaturreaktor eingebracht In Schritt c) des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die in Schritt b) erhaltenen getrockneten Abfälle in einem Hochtemperaturreaktor behandelt. Bei dieser Hochtemperaturbehandlung werden die organischen Bestandteile der Abfälle mit Sauerstoff vergast und die anorganischen Bestandteile unter Gewinnung einer anorganischen Schmelze aufgeschmolzen.

Bei der Vergasung der organischen Bestandteile der Abfälle mit Sauerstoff im Hochtemperaturreaktor entsteht Synthesegas. Es kann zur Synthese organischer Moleküle oder zur Stromproduktion eingesetzt werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden nicht nur die organischen, sondern auch die anorganischen Bestandteile des Mülls werthaltig weiterverwendet.

In Schritt d) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die in Schritt c) gewon- nene anorganische Schmelze in einen mit dem Hochtemperaturreaktor gasdicht verbundenen Homogenisierungsreaktor geleitet. In diesem wird die anorganische Schmelze bei Temperaturen > 1600 °C thermisch geläutert und homogenisiert. Vorzugsweise werden hierbei zumindest in einem Bereich des Homogenisierungsreaktors Temperaturen von über 2000 °C erreicht. Durch diese hohen Temperaturen kann z.B. die Abreicherung verdampfungsfähiger

Bestandteile und die stabile Einbindung von Metallen in das Mineralstoffsystem und in die eisenreiche Metalllegierung gewährleistet werden.

Die Schritte a) bis d) des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in einer be- sonders bevorzugten Ausführungsform zumindest teilweise gemäß dem

„Thermoselect-Verfahren" durchgeführt werden, so wie es in der Patentschrift DE 41 30 416 Cl, im Buch„Thermoselect" von Günther Häßler (2. Auflage 1995, Verlag Karl Goerner, Karlsruhe)oder im Buch „Thermoselect- Verfahren zur Ent- und Vergasung von Abfällen" von Franz J. Schweitzer (1994, EF-Verlag für Energie und Umwelttechnik GmbH, Berlin) sowie im Europäischen Patent 26 20 426, Verfahren zur Herstellung von Harnstoff aus Abfällen, beschrieben ist. Der Offenbarungsgehalt dieser Dokumente wird mit zum Gegenstand der vorliegenden Lehre gemacht.

In Schritt e) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die in Schritt d) erhalte- ne thermisch geläuterte und homogenisierte anorganische Schmelze aus dem

Homogenisierungsreaktor abgeleitet. Diese Ableitung erfolgt über ein Schmelzaustragsrohr, welches mit dem Homogenisierungsreaktor gasdicht verbunden ist.

In Schritt f) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die in Schritt e) aus dem Homogenisierungsreaktor über das Schmelzaustragsrohr abgeleitete Schmelze durch einen Siphon geleitet. Erfindungsgemäß ist der Siphon mit dem Schmelzaustragsrohr gasdicht verbunden. Bei einem Siphon handelt es sich gemäß allgemeiner Definition um einen gasdichten, jedoch flüssigkeitsdurchlässigen Verschluss von Rohrsystemen und Gefäßen. Das Funktionsprinzip eines Siphons beruht auf einem gebogenen (z.B. S-förmigen) Rohr, dessen untere Biegung stets mit Flüssigkeit gefüllt bleibt und damit den Durchlass von Gasen verhindert. In der vorliegenden Erfindung entspricht der gebogene Rohrabschnitt des Siphons dieser unteren Biegung. Erfindungsgemäß weist der Siphon zumindest einen gebogenen Rohrabschnitt (bzw. eine untere Biegung) auf, der mit anorganischer Schmelze gefüllt bleibt, sodass ein Durchlass von Gasen verhindert wird.

Unter dem Merkmal, dass der gebogene Rohrabschnitt des Siphons mit anorganischer Schmelze gefüllt bleibt, ist zu verstehen, dass dieser unter gewöhnlichen Betriebszuständen stets mit anorganischer Schmelze gefüllt bleibt. Für nicht gewöhnliche Betriebszustände, z.B. Wartungszwecke, kann der gebogene Rohrabschnitt des Siphons allerdings auch geleert werden. Hierfür kann am tiefsten Punkt des Siphons eine verschließbare Öffnung vorgesehen sein. Durch diese Öffnung kann die Schmelze diskontinuierlich abgelassen werden, um z.B. Wartungsarbeiten durchzuführen. Die Ableitung erfolgt über ein ausreichend langes Tauchrohr in das Granulierbecken.

In einer möglichen Variante kann der gebogene Rohrabschnitt des beheizten Siphons stets mit anorganischer Schmelze gefüllt bleiben. In Schritt g) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird schließlich zumindest ein Teil der in Schritt f) durch den Siphon geleiteten anorganischen Schmelze zu anorganischen Fasern versponnen, gegebenenfalls nachdem die Schmelze in einem Puffer- und Mischtank zwischengelagert und aufbereitet wurde. Bevor- zugt erfolgt das Verspinnen der anorganischen Schmelze nach dem Stand der

Technik, vorzugsweise unter Verwendung einer rotierenden Scheibe. Vorzugsweise wird die gesamte in Schritt f) durch den Siphon geleitete anorganische Schmelze zu anorganischen Fasern versponnen. In der vorliegenden Anmeldung wird unter einer Schmelze grundsätzlich immer eine flüssige Schmelze verstanden, sofern nichts anderes angegeben ist.

Die erfindungsgemäß hergestellten anorganischen Fasern können beispielsweise zur Isolierung verwendet werden. Sie sind nicht brennbar und werden auch als Mineralwolle oder Steinwolle bezeichnet.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass es - verglichen mit herkömmlicher Mineralwollproduktion - energie- und kostensparend ist, die Verfahrenssicherheit der Thermoselect-Technologie gewährleis- tet und deren Energiebilanz verbessert.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können aus einfachem Abfall, wie z.B. Haus- oder Industriemüll, anorganische Fasern hergestellt werden. Da auf den Einsatz kalter Rohstoffe weitgehend verzichtet werden kann, die zur Faser- herstellung auf eine Temperatur von rund 1400 °C bis zur Verflüssigung aufgeheizt werden müssen, können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Energiekosten und natürliche Ressourcen gespart werden. Zudem werden gleichzeitig nicht nur die organischen Bestandteile der Abfälle sinnvoll recy- celt, sondern es werden auch die anorganischen Bestandteile des Abfalls un- mittelbar, d.h. ohne vorherige Abkühlung, in hochwertige Produkte (Mineralwolle) transferiert. Alle diese Effekte leisten einen wertvollen Beitrag zum Umweltschutz.

Besonders vorteilhaft beim erfindungsgemäßen Verfahren ist, dass die im Ver- fahren erhaltene anorganische Schmelze unmittelbar zur Faserherstellung genutzt werden kann, ohne dass die in der Schmelze gebundene Energie ver- lorengeht, wobei trotzdem die Verfahrenssicherheit der thermischen Abfallbehandlung gewährleistet ist. Zur Gewährleistung der Verfahrenssicherheit wurde im bisherigen Stand der Technik die anorganische Schmelze über ein Tauchrohr in ein Granulierbecken geleitet. Hierdurch wurde verhindert, dass heißes Gas austreten oder Luft in den Reaktor gelangen kann, und sich somit ein explosives Gasgemisch bildet. Im erfindungsgemäßen Verfahren wird aufgrund der Verwendung des Siphons ein Durchlass von Gasen verhindert.

Durch die Verwendung des Siphons kann somit (im gewöhnlichen Verlauf des Verfahrens) auf ein Leiten der Schmelze aus dem Homogenisierungsreaktor in ein Granulierbecken und das damit verbundene Abkühlen der Schmelze verzichtet werden. Vielmehr wird die anorganische Schmelze aus dem Homogenisierungsreaktor heiss über den Siphon geleitet und später zu anorganischen Fasern versponnen. Der Verzicht auf ein Abkühlen der Schmelze führt zu ei- ner deutlichen Energieeinsparung sowohl bei der Kühlung des

Granulierbecken-Wassers als auch bei der Faserherstellung, ohne die Verfahrenssicherheit zu beeinträchtigen.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass vor Schritt e) die anorganische Schmelze in eine mineralreiche

Schmelzfraktion und eine metallreiche Schmelzfraktion getrennt wird und ein separierter Austrag der mineralreichen und metallreichen Schmelzfraktion aus dem Homogenisierungsreaktor erfolgt, wobei die mineralreiche Schmelzfraktion, die den Hauptteil ausmacht, über das Siphon ausgetragen wird.

Der Begriff„mineralreich" ist hierbei so zu verstehen, dass der Anteil an mineralischen Bestanteilen dieser Schmelzfraktion höher ist, als der Anteil der mineralischen Bestanteile in der metallreichen Schmelzfraktion. Der Begriff„metallreich" ist hierbei so zu verstehen, dass der Anteil an metallischen Bestanteilen dieser Schmelzfraktion höher ist, als der Anteil der metallischen Bestanteile in der mineralreichen Schmelzfraktion.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgt im Homogenisie- rungsreaktor eine Dichtetrennung der enthaltenen Schmelze, beispielsweise durch Sedimentation. Hierbei erfolgt vorzugsweise die Auftrennung der anorganischen Schmelze in eine mineralreiche Schmelzfraktion mit einer Dichte von < 5 t/m ³ , bevorzugt < 4 t/m ³ , besonders bevorzugt < 3 t/m ³ und eine metallreiche Schmelzfraktion mit einer Dichte von > 5 t/m ³ , bevorzugt > 6 t/m ³ , besonders bevorzugt 7,5 t/m ³ . Die Auftrennung erfolgt insbesondere aufgrund vorherrschender Temperatur und Wahl der Verweilzeit der anorganischen Schmelze im Homogenisierungsreaktor.

Die Verweilzeit der anorganischen Schmelze im Homogenisierungsreaktor und das unterschiedliche Volumengewicht führen in der Regel dazu, dass sich die wesentlich schwerere metallische Schmelze im Homogenisierungsreaktor absetzt und die mineralische Schmelze auf der metallischen Schmelze schwimmt. Auf diese Weise erfolgt eine Art Trennung von metallischer und mineralischer Schmelze.

Die mineralreiche Schmelzfraktion kann bevorzugt den Schritten d) bis g) zur Herstellung von Mineralfasern unterzogen werden.

Der gasdichte Abzug der metallreichen Schmelzfraktion erfolgt diskontinuierlich nach Erreichen eines gewählten Pegelstands im Homogenisierungsreaktor über einen bodenseitig angeordneten Auslass in ein Granulierbecken.

Die gewonnenen metallischen Granulate (Eisenlegierung) können beispielsweise in der Metall-Industrie Verwendung finden.

Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt es, normgerechte Mineralwolle mit ausreichend hoher Biolöslichkeit herzustellen, die beispielsweise die EU Richtlinie 97/69 CE, Q. und R, sowie D.M 01-09 1998 und spätere Aktualisierungen erfüllt. Als Basisrohstoff dient die aus dem Thermoselect-Prozess resultierende, thermisch geläuterte mineralische Schmelze.

Die mineralreiche Schmelzfraktion enthält insbesondere die nachfolgenden Bestandteile in den angegebenen Mengen.

30 bis 70 Gew.-%, bevorzugt 40 bis 50 Gew.-%, Al ₂ 0 ₃ : 2 bis 15 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 10 Gew.-%,

Fe ₂ 0 ₃ : 4 bis 15 Gew.-%, bevorzugt 7,5 bis 12,5 Gew.-%,

CaO: 6 bis 20 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 15 Gew.-%,

MgO: 0,5 bis 7 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 4 Gew.-%.

Somit ist die erhaltene mineralreiche Schmelzfraktion dem natürlichen Basalt sehr ähnlich und kann daher auch als basaltartig bezeichnet werden.

Die mineralreiche Schmelzefraktion kann ggf. noch die folgenden Komponenten mit beinhalten:

K ₂ 0: 0,1 bis 4 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 3 Gew.-%,

Na ₂ 0: 0,1 bis 5 Gew.-%, bevorzugt 1,5 bis 4 Gew.-%,

MnO: 0,1 bis 2 Gew.-%, bevorzugt 0,3 bis 1 Gew.-%,

Ti0 ₂ : 0,1 bis 2 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 1,5 Gew.-%.

Der Anteil der mineralreichen Schmelzfraktion an der Gesamtheit der anorganischen Schmelze beträgt insbesondere 50 bis 99 Gew.-%, beispielsweise 90 bis 95 Gew.-%.

Eine bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass das Schmelzaustragsrohr und/oder der Siphon (wie auch sämtliche weitere Bestandteile der im erfindungsgemäßen Verfahren mit der Schmelze in Kontakt tretende Bestandteile der Vorrichtung, wie z.B. die weiter untenstehend beschriebenen Austragsmöglichkeit aus dem Homo- genisierungsraktor, der Schmelzabweiser und/oder der Puffer- und Mischtank) aus einem Material bestehen, das bei einer Temperatur von 1800 °C, bevorzugt 1900 °C, besonders bevorzugt 2000 °C, ganz besonders bevorzugt 2100 °C, insbesondere 2200 °C, über einen Zeitraum von mindestens 8000 h hitzebeständig ist. Unter einer solchen Hitzebeständigkeit des Materials wird hierbei verstanden, dass die genannten Aggregate bei der genannten Temperatur über einen Zeitraum von mindestens 8000 h (im erfindungsgemäßen Verfahren) einsatzfähig bleiben und nicht aus sicherheitstechnischen Gründen wegen Materialermüdung bzw. -verschleiß ausgetauscht werden müssen. Die genannte Hitzebeständigkeit ist beispielsweise dann gegeben, wenn das Material bei der genannten Temperatur über einen Zeitraum von mindestens 8000 h keine (wesentlichen) Verschleißerscheinungen, wie z.B. thermische oder mechanische Abrasion, Versprödung oder Zersetzung, aufweist. Als wesentlich sind die Verschleißerscheinungen dann anzusehen, wenn das Material aus sicherheitstechnischen Gründen nicht mehr einsatzfähig ist, da aufgrund des Verschleißes Schmelze unkontrolliert austreten könnte. Das Material ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus hitzebeständigem Metall, Keramik, Ausmauerungsmasse sowie Mischungen hiervon.

In einer weiteren bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden das Schmelzaustragsrohr und/oder der Siphon kontinuierlich beheizt, vorzugsweise auf eine Temperatur zwischen 1600 und 2200 °C, besonders bevorzugt auf eine Temperatur zwischen 1800 und 2100 °C, ganz besonders bevorzugt auf eine Temperatur zwischen 1900 und 2000 °C. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass die anorganische Schmelze, insbesondere die mineralreiche Schmelzfraktion, die sich im Siphon befindet, nicht abkühlt und erstarrt. Insbesondere dann, wenn gerade kein Schmelzfluss durch den Siphon erfolgt (z.B. während einer Produktionsunterbrechung), ist es möglich, dass die darin befindliche Schmelze abkühlt und erstarrt, wodurch der Durch- fluss im Siphon beeinträchtigt wird. Durch ein kontinuierliches Beheizen des Schmelzaustragsrohres bzw. Siphons kann dies verhindert werden. Eine weitere bevorzugte Variante des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der gebogene Rohrabschnitt des Siphons eine verschließbare Öffnung aufweist, wobei sich die Öffnung vorzugsweise an der Unterseite des gebogenen Rohrabschnitts befindet. Besonders bevorzugt befindet sich die verschließbare Öffnung am untersten Punkt des gebogenen Rohrabschnitts. Durch eine solche verschließbare Öffnung kann die sich im Siphon befindliche

Schmelze aus dem Siphon diskontinuierlich abgelassen werden, z.B. für Wartungsarbeiten oder im Notfall aus Sicherheitsgründen.

Vorzugsweise ist in die verschließbare Öffnung eine Berstscheibe integriert, die so ausgebildet ist, dass sie bei einem vorbestimmten Überdruck, bevorzugt bei 1 bar Überdruck, besonders bevorzugt bei 0,8 bar Überdruck, zer- birst, sodass nach einem Zerbersten der Berstscheibe die anorganische Schmelze, insbesondere die mineralreiche Schmelzfraktion, durch die Öffnung aus dem Siphon abgeleitet wird. Hierdurch wird im Notfall bzw. im Falle eines sicherheitsrelevanten Überdrucks (z.B. bei einer Explosion) die im Siphon be- findliche Schmelze abgeleitet, ohne dass hierfür ein zusätzliches Eingreifen notwendig ist. In dieser bevorzugten Variante des Verfahrens bleibt der gebogene Rohrabschnitt des Siphons somit nur dann mit anorganischer Schmelze gefüllt, solange nicht der innerhalb des Siphons vorbestimmte Überdruck, bzw. bevorzugt 1 bar Überdruck, bzw. besonders bevorzugt 0,8 bar Über- druck, erreicht wird. Für den Fall, dass die Hochtemperaturreaktor ein Gasauslassrohr aufweist, welches mit einem Wasserschloss gesichert ist, ist der Eintritt eines sicherheitsrelevanten Überdrucks im Siphon theoretischer Natur, da in diesem Fall ein Überdruck im System über das Wasserschloss hinter dem Gasauslassrohr abgeleitet werden kann. Der Widerstand von Gasgemischen ist geringer als der Widerstand der anorganischen Schmelze.

Vorzugsweise wird nach einem Zerbersten der Berstscheibe die anorganische Schmelze, insbesondere die mineralreiche Schmelzfraktion, durch die Öffnung aus dem Siphon in ein mit Wasser gefülltes Granulierbecken geleitet, worin sie schockgekühlt wird. Auf diese Weise kann die (im Notfall) aus dem Siphon abgeleitete heiße Schmelze schnellstmöglich abgekühlt und Sicherheitsrisiken vermieden werden.

In einer weiteren bevorzugten Variante des Verfahrens erfolgt das Verspinnen der anorganischen Schmelze zu anorganischen Fasern in Schritt g) mit einem

Spinnverfahren, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus

Schleuderverfahren, insbesondere Tellerschleuderverfahren, Ringschleuderverfahren, Düsenschleuderverfahren,

Zieh verfahren, insbesondere Düsenziehverfahren,

- Blasverfahren, insbesondere Düsenblasverfahren,

sowie Kombination hiervon.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die in Schritt f) durch den Siphon geleitete anorganische Schmelze, insbesondere die mineralreiche Schmelzfraktion, zeitweise mit Hilfe eines Schmelzabweisers in ein Granulierbecken geleitet. Im Normalbetrieb wird die anorganische Schmelze zu einer Vorrichtung zum späteren Verspinnen zu anorganischen Fasern geleitet, und im Nicht-Normalbetrieb mit Hilfe des Schmelzabweisers in das Granulierbecken geleitet. Zwischen dem Schmelzabweiser und der Vorrichtung zum Verspinnen kann ein Puffer- und Mischtank angeordnet sein, in dem die anorganische Schmelze gelagert und ergänzt wird.

Vorzugsweise kann der Schmelzabweiser beheizt werden, um insbesondere ein Erstarren der Schmelze auf dem Schmelzabweiser zu verhindern.

Besonders bevorzugt ist es, dass der Schmelzabweiser in zwei verschiedenen Positionen angeordnet sein kann und im Laufe des Verfahrens zwischen diesen beiden Positionen hin und her bewegt wird, wobei in der ersten dieser Positionen der Schmelzabweiser so angeordnet ist, dass die in Schritt f) durch den Siphon geleitete anorganische Schmelze, ohne vom Schmelzabweiser abgeleitet zu werden, in Richtung Faserproduktion geleitet und in der zweiten dieser Positionen so angeordnet ist, dass die anorganische Schmelze in ein Granulierbecken fliesst.

Im erfindungsgemäßen Verfahren ist es wünschenswert, dass die anorganische Schmelze, insbesondere die mineralreiche Schmelzfraktion, in ihrer Zusammensetzung und in der zu verarbeitenden Menge möglichst konstant und homogen ist. Da diese Voraussetzungen beispielsweise beim Anfahren und Abfahren der thermischen Linie nicht gegeben sind, kann es vorteilhaft sein, diesen Teil der Schmelze nicht zur Faserproduktion zu verwenden. Dieser Teil der Schmelze kann dann mit Hilfe des Schmelzabweisers in ein Granulierbecken abgeleitet werden, und wird somit zunächst nicht versponnen. Das Granulat kann jedoch dem Verfahren als Input, z.B. zusammen mit dem Abfall in Schritt a), wieder zugeführt und später zur Faserproduktion genutzt werden. Sobald ein gleichmäßiger Betriebszustand erreicht ist, kann die anorganische Schmelze, insbesondere die mineralreiche Schmelzfraktion, dann, ohne vom Schmelzabweiser abgeleitet zu werden, zur Herstellung von Mineralwolle genutzt werden. Im Falle einer Betriebsstörung der Faserproduktion kann die Schmelze ebenfalls direkt ins Granulierbecken geleitet werden. Dies sichert den unterbrechungslosen Betrieb der Müllvergasung. Somit resultieren aus der Verwendung des Schmelzabweisers verfahrenstechnische Vorteile. Die Verwendung des Schmelzabweisers bringt jedoch auch sicherheitstechnische Vorteile mit sich. So kann im Notfall, zum An- und Abfahren oder Wartungsfall der Vorrichtung zur Faserherstellung die Schmelze auf schnelle Weise in das Granulierbecken abgeleitet werden, wo sie schnell abgekühlt und damit ungefährlich wird.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass der Schmelzabweiser hydraulisch oder pneumatisch über einen Zylinder bewegt wird.

In einer weiteren bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Schmelzabweiser kontinuierlich (von außen) beheizt, bevorzugt auf eine Temperatur zwischen 1600 und 2200 °C, besonders bevorzugt auf eine Temperatur zwischen 1800 und 2100 °C, ganz besonders bevorzugt auf eine Temperatur zwischen 1900 und 2000 °C. Bei dem Granulierbecken, in das die anorganische Schmelze zeitweise mit

Hilfe des Schmelzabweisers abgeleitet werden kann, kann es sich um das gleiche Granulierbecken handeln, in welchen die anorganische Schmelze nach dem Zerbersten der Berstscheibe aus dem Siphon abgeleitet wird. Auch die separat aus dem Homogenisierungsreaktor entnommene metallreiche Schmelzfraktion kann in dasselbe Granulierbecken geleitet werden. Ebenso ist es möglich, dass die metallreiche Schmelzfraktion in ein separates Granulierbecken geführt wird. Ein separates Granulierbecken hat den Vorteil, dass mineralisches und metallisches Granulat vor der Weiterverwendung nicht erst magnetisch getrennt werden müssen.

Bevorzugt wird die durch den beheizten Siphon geleitete mineralreiche Schmelzfraktion in einem beheizten Puffer- oder Mischtank zwischengelagert.

Der Puffer- und Mischtank dient einerseits zum Ausgleich von mengenmässi- gen und qualitativen Schwankungen der anorganischen Schmelze, insbeson- dere der mineralreichen Schmelzfraktion, die mit dem Rohstoff Müll einhergehen. Zum anderen erlaubt der beheizte Tank die Herstellung einer geeigneten Rohstoffmischung für eine normgerechte Mineralfaserproduktion. Beispielsweise erfordert die heute gültige EU-Norm für Mineralwollprodukte (EN 13162 Directive 89/106/CEE) Fasern mit hoher Biolöslichkeit. Diese setzen z.B. eine Rohstoffmischung mit limitiertem Eisen-Oxid-Gehalt voraus, so dass die aus Abfall resultierende anorganische Schmelze gegebenenfalls aufzubereiten ist. Da die Abfallzusammensetzung und damit auch ihr Metall-Oxid-Anteil, schwankt, wird in dem erfindungsgemässen Verfahren sichergestellt, dass die für eine Mineralwollproduktion erforderliche Rohstoffmischung - unabhängig von der Qualität des Abfalls - durch Zugabe natürlicher Steine und/oder Recyclingmaterial und/oder chemischer Zusatzstoffe erreicht werden kann. Die im Puffer- und Mischtank hergestellte anorganische Schmelze entspricht vorzugsweise in ihrer chemischen Zusammensetzung dem Ausgangsmaterial, das bei herkömmlicher Mineralwollproduktion aus kaltem Gestein, das aufgeschmolzen werden muss, Verwendung findet.

Die Rohstoffmischung für Mineralfaserherstellung variiert u.a. je nach Verfügbarkeit von Naturgestein und Recyclingmaterial. Üblicherweise werden verwendet:

40 - 70% Basalt oder ähnliches Gestein

30 - 60% Abfallmaterial, sekundäres Recyclingmaterial, das in Zementblöcke eingeschlossen wird

0,5 - 7% Phenolharz

0,2 - 0,5 % fetthaltiges Mineralöl

0.1 - 0,5 % Bindemittel (wie Siloxanol)

Ausserdem kann die Mischung je nach gewünschtem Endprodukt eingestellt werden. Im erfindungsgemässen Verfahren ist ihr Hauptbestandteil die homogenisierte anorganische bzw. mineralische Schmelze aus dem Thermose- lect-Prozess unter Nutzung der ihr innewohnenden Energie. Sie ersetzt zumindest teilweise die beiden wesentlichen Rohstoffe Basalt/Gestein und in Zement gebundenes Abfallmaterial. Beispielsweise können natürliches Gestein (z.B. Dolomit, Spat, Diabas, Anorthosit) aufgegeben oder mineralisches, zementgebundenes Recyclingmaterial zugemischt werden. Das zusätzliche kalte Gestein bzw. Recycling- Material kann in fester Form zugegeben werden und wird im beheizten Mischtank aufgeschmolzen, oder es wird bereits in geschmolzenem Zustand beigefügt. In jedem Fall findet eine Homogenisierung des zugegebenen Materials mit der im Tank befindlichen Schmelze des Thermoselect-Prozesses statt.

Vom Puffer- und Mischtank fliesst die Rohstoffmischung nach Zugabe von Bindemitteln (wie Phenolharz und Mineralöl, die das Materialverhalten der Faser beeinflussen) dosiert in Spinnaggregate zur Herstellung von Mineralfasern, die anschließend zu Mineralwoll-Produkten weiterverarbeitet werden können. Verspinnen zu Fasern und Weiterverarbeitung erfolgen nach dem Stand der Technik.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Herstellung anorganischer Fasern aus Abfällen, enthaltend

eine Vorrichtung zum Komprimieren von Abfällen,

einen beheizbaren Entgasungskanal zum Trocknen von komprimierten Abfällen,

einen Hochtemperaturreaktor, welcher auf Temperaturen > 1000 °C, bevorzugt Temperaturen > 1200 °C, erhitzt werden kann,

einen Homogenisierungsreaktor, welcher mit dem Hochtemperaturreaktor gasdicht verbunden ist und welcher auf Temperaturen > 1600 °C erhitzt werden kann,

ein Schmelzaustragsrohr, welches mit dem Homogenisierungsreaktor gasdicht verbunden ist,

einen Siphon, welcher gasdicht mit dem Schmelzaustragsrohr verbunden ist und einen gebogenen Rohrabschnitt aufweist, einen Puffer- und Mischtank zur Einstellung der geeigneten Rohstoffmischung für Mineralwollproduktion und eine Vorrichtung zum Verspinnen anorganischer Schmelze zu anorganischen Fasern.

Die Vorrichtung zum Komprimieren von Abfällen ist vorzugsweise eine Presse, insbesondere eine Müllpresse.

Der Entgasungskanal zum Trocknen von komprimierten Abfällen kann vorzugsweise auf über 100 °C beheizt werden. Der Entgasungskanal kann mit der Vorrichtung zum Komprimieren von Abfällen verbunden sein. Vorzugsweise ist der Entgasungskanal von außen beheizbar, d.h. von außerhalb des Entgasungskanals.

Besonders bevorzugt kann zumindest ein Bereich, vorzugsweise ein unterer Bereich, des Hochtemperaturreaktors auf Temperaturen von über 2000 °C erhitzt werden. Der Hochtemperaturreaktor kann mit dem Entgasungskanal verbunden sein.

Vorzugsweise sind die Vorrichtung zum Komprimieren von Abfällen, der Entgasungskanal und der Hochtemperaturreaktor so miteinander verbunden, dass komprimierte Abfälle aus der Vorrichtung zum Komprimieren von Abfällen in den Entgasungskanal und von dort in den Hochtemperaturreaktor geleitet werden können.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Hochtemperaturreaktor ei- nen Gasauslass auf. Über diesen Gasauslass kann beispielsweise Synthesegas aus dem Hochtemperaturreaktor abgleitet werden. Besonders bevorzugt ist der Gasauslass, ein Gasauslassrohr, welches durch ein Wasserschloss gesichert ist. Weiterhin ist es bevorzugt, dass zumindest ein Bereich des Homogenisierungsreaktors auf Temperaturen von über 2000 °C erhitzt werden kann.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird als Vorrichtung zum Komprimieren von Abfällen, als Entga- sungskanal zum Trocknen von komprimierten Abfällen, als Hochtemperaturreaktor und/oder als Homogenisierungsreaktor, eine solche entsprechende Vorrichtung verwendet, wie sie im„Thermoselect-Verfahren" eingesetzt wird, so wie es in der Patentschrift DE 41 30 416 Cl, im Buch„Thermoselect" von Günther Häßler (2. Auflage 1995, Verlag Karl Goerner, Karlsruhe), oder im Buch „Thermoselect-Verfahren zur Ent- und Vergasung von Abfällen" von Franz J. Schweitzer (1994, EF-Verlag für Energie und Umwelttechnik GmbH,

Berlin) beschrieben ist.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Schmelzaustragsrohr und/oder der Siphon und/oder der Schmelzabweiser und/oder der Puffer- und Mischtank aus einem Material bestehen, das bei einer Temperatur von 1800 °C, bevorzugt 1900 °C, besonders bevorzugt 2000 °C, ganz besonders bevorzugt 2100 °C, insbesondere 2200 °C, über einen Zeitraum von mindestens 8000 h hitzebeständig ist. Unter einer solchen Hitzebeständigkeit des Materials wird hier- bei verstanden, dass diese Vorrichtungen bei der genannten Temperatur über einen Zeitraum von mindestens 8000 h einsatzfähig bleibt und nicht aus sicherheitstechnischen Gründen wegen Materialermüdung bzw. -verschleiß ausgetauscht werden muss. Die genannte Hitzebeständigkeit ist beispielsweise dann gegeben, wenn das Material bei der genannten Temperatur über ei- nen Zeitraum von mindestens 8000 h keine (wesentlichen) Verschleißerscheinungen, wie z.B. thermische oder mechanische Abrasion, Versprödung oder Zersetzung, aufweist. Als wesentlich sind die Verschleißerscheinungen dann anzusehen, wenn das Material aus sicherheitstechnischen Gründen nicht mehr einsatzfähig ist, da aufgrund des Verschleißes Schmelze unkontrolliert austreten könnte. Das Material ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus hitzebeständigem Metall, Keramik, Ausmauerungsmasse sowie Mischungen hiervon.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrich- tung zeichnet sich dadurch aus, dass der gebogene Rohrabschnitt des Siphons eine verschließbare Öffnung aufweist, wobei sich die Öffnung vorzugsweise an der Unterseite des gebogenen Rohrabschnitts, besonders bevorzugt am untersten Punkt des gebogenen Rohrabschnitts befindet. Durch eine solche verschließbare Öffnung kann sich im Siphon befindliche Schmelze aus dem Si- phon abgelassen werden, z.B. für Wartungsarbeiten oder im Notfall aus

Sicherheitsgründen. Bei der eben genannten Ausführungsform ist es möglich, dass in die Öffnung eine Berstscheibe integriert ist, die so ausgebildet ist, dass sie bei einem vorbestimmten Überdruck, bevorzugt bei 1 bar Überdruck, besonders bevorzugt bei 0,8 bar Überdruck, zerbirst. Hierbei enthält die Vorrichtung vorzugsweise ein mit Wasser gefülltes Granulierbecken, wobei das Granulierbecken so angeordnet ist, dass nach einem Zerbersten der Berstscheibe die anorganische Schmelze, insbesondere die mineralreiche Schmelzfraktion, durch die Öffnung aus dem Siphon in das Granulierbecken geleitet werden kann. Hierdurch kann im Notfall bei einem sicherheitsrelevanten Überdruck die im Siphon befindliche Schmelze aus diesem abgeleitet werden, wobei die abgeleitete heiße Schmelze schnellstmöglich abgekühlt wird, wodurch Sicherheitsrisiken vermieden werden können. Der Homogenisierungsreaktor weist bevorzugt einen bodenseitig angeordneten Ablauf auf, der in ein Granulierungsbad mündet. Mit dem Ablauf kann beispielsweise eine sich im Homogenisierungsreaktor unten abscheidende dichtere Schmelzfraktion separat aus dem Homogenisierungsreaktor abgeführt werden.

Das Granulierungsbad ist dabei mit Wasser gefüllt. Hierbei kann es sich um das gleiche Granulierungsbad handeln, in das der Siphon mündet, oder alternativ um ein separates Granulierbecken. Weiter bevorzugt weist der Homogenisierungsreaktor ein Wehr auf, das eine

Ansammlung von anorganischer Schmelze, insbesondere metallischer Schmelze bis zu einer Maximalhöhe erlaubt und bei Erreichen dieses Niveaus einen fraktionierten Abzug der metallischen Schmelze über einen bodenseitig angeordneten Ablauf aufweist, der in ein Granulierungsbad mündet. Das Wehr kann beispielsweise als Wand ausgebildet sein und eine Überlauffunktion einnehmen, so dass der Homogenisierungsreaktor bis zu einem bestimmten Sollzustand mit Schmelze gefüllt werden kann, ohne dass Schmelze in das Austragsrohr abläuft. Hierbei kann sichergestellt werden, dass die anorganische Schmelze bis zu einer bestimmten Verweilzeit im Homogenisierungsreak- tor verbleibt. Dies ermöglicht insbesondere, dass eine Separation einer metallreichen Schmelzfraktion (von hoher Dichte) und einer mineralreiche Schmelzfraktion (von niederer Dichte) erfolgen kann. Die mineralreiche Schmelzfraktion kann nach Erreichen des Soll-Zustandes durch Überlaufen des Wehres in das Austragsrohr abfließen. Sobald der Homogenisierungsreaktor einen bestimmten Füllstand an metallreicher Schmelze erreicht hat, kann die- se diskontinuierlich aus dem Homogenisierungsreaktor über den Ablauf ausgetragen werden.

Der Ablauf ist somit insbesondere verschließbar ausgebildet. Weiter bevorzugt ist vor der Vorrichtung zum Verspinnen ein Puffer- und

Mischtank angeordnet, in den Zuschlagstoffe und/oder Additive zugegeben werden können, so dass die Zusammensetzung der Schmelze beeinflusst werden kann.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Schmelzabweiser enthält, der in zwei verschiedenen Positionen angeordnet sein kann und zwischen diesen Positionen hin und her bewegbar ist, wobei in der ersten dieser Positionen der Schmelzabweiser so angeordnet ist, dass eine durch den Siphon geleitete anorganische Schmelze, insbesondere die mineralreiche Schmelzfraktion, ohne vom Schmelzabweiser abgeleitet zu werden, zur Vorrichtung zum Mischen bzw. späteren Verspinnen anorganischer Schmelze zu anorganischen Fasern geleitet wird, und in der zweiten dieser Positionen der Schmelzabweiser so angeordnet ist, dass die Schmelze in ein Granulierbecken geleitet wird.

Weiterhin ist bevorzugt, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung anorganischer Fasern aus Abfällen, bzw. eine der beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen davon, eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung anorganischer Fasern aus Abfällen bzw. einer der beschriebenen bevorzugten Varianten davon ist.

Zudem betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung einer heissen Schmelze, die nach den Schritten a) bis c) des oben dargestellten erfindungsgemäßen Verfahrens herstellbar ist, als Ersatz für kaltes Naturgestein oder anderer kalter Rohstoffe (wie Recyclingmaterial) bei der Herstellung mineralischer Fasern und/oder Mineralwollprodukten. Das Mineralwollprodukt kann ggf. weitere übliche Zusatzstoffe beinhalten, wie beispielsweise Phenol oder Mineralöl u.a. zur Staubbindung. Die Herstellung der Fasern und Mineralwollprodukte kann aus im Stand der Technik bekannten Verfahrensschritten erfolgen. Verwenden lassen sich die Mineralwollprodukte insbesondere als thermisches Isolationsmaterial, akustisches Isolationsmaterial, Baustoff, zum Flammschutz oder als künstliches Substrat zur Kultivierung von Pflanzen.

Die vorliegende Erfindung verbessert Wirtschaftlichkeit und Ökologie herkömmlicher Mineralwolle-Produktion aus kaltem Gestein. Durch die Verwendung bereits flüssiger, basaltähnlicher Schmelze aus dem Thermoselect- Prozess können das energieintensive Einschmelzen und der Abbau natürlicher Ressourcen stark reduziert werden.

Herkömmliche thermische Müllbehandlung fokussiert sich auf die energetische Nutzung der organischen Bestandteile des Mülls. Mit Patent 26 20 426 hat das Thermoselect-Verfahren bewiesen, dass Organik auch höherwertig genutzt werden kann, nämlich zur Herstellung von Chemikalien, in diesem Fall von Harnstoff.

Anorganische Bestandteile des Mülls, die bisher nur niedrigwertig als kaltes Granulat ihren Markt fanden, können durch das erfindungsgemässe Verfahren ein hochwertiges Marktsegment bedienen. Müll als Sekundärrohstoff erreicht durch die effektive Nutzung der anorganischen, vorwiegend mineralischen, Bestandteile einen bedeutenden Stellenwert.

Die metallreiche Schmelzfraktion zeichnet sich typischerweise durch einen hohen Eisengehalt aus. Daneben kann die metallreiche Schmelzfraktion weitere Metalle, beispielsweise Kupfer, Nickel, Chrom, Zink, etc. beinhalten.

Gemäß dieser Ausführungsform ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren somit die gleichzeitige Erzeugung von mineralischen Fasern (Mineralwolle) und metallischem Granulat. Somit erfolgt beim erfindungsgemäßen Verfahren eine vollständige stoffliche Verwertung des anfallenden inhomogenen Abfalls. Organische Bestandteile werden zu Synthesegas aufgespalten, das weiter stofflich verwertet werden kann, die anorganischen Bestandteile werden in Mineralwolle und metallisches Granulat überführt. Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert, ohne die Erfindung auf die speziell dargestellten Parameter zu beschränken.

Fig. 1 zeigt eine beispielhafte Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Diese enthält eine Vorrichtung 1 zum Komprimieren von Abfällen, einen Entgasungskanal 2 zum Trocknen von komprimierten Abfällen, einen Hochtemperaturreaktor 3, welcher auf Temperaturen > 1000 °C erhitzt werden kann, einen Homogenisierungsreaktor 5, welcher mit dem Hochtemperaturreaktor 3 gasdicht verbunden ist und welcher auf Temperaturen > 1600 °C erhitzt wer- den kann, ein Schmelzaustragsrohr 6, welches mit dem Homogenisierungsreaktor 5 gasdicht verbunden ist, einen Siphon 7, welcher gasdicht mit dem Schmelzaustragsrohr verbunden ist und einen U-förmig gebogenen Rohrabschnitt aufweist, sowie einen Misch- und Puffertank 8, in dem die erhaltene Schmelze zwischengelagert und/oder ergänzt werden kann. Auslassseitig führt der Misch- und Puffertank 8 zu einer nicht im Detail dargestellten Vorrichtung 12 zum Verspinnen anorganischer Schmelze zu anorganischen Fasern. Der Hochtemperaturreaktor 3 weist zudem einen Gasauslass 4 auf, durch den Synthesegas aus dem Hochtemperaturreaktor 3 abgeleitet werden kann.

Mit der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung kann das erfindungsgemäße Verfahren folgendermaßen durchgeführt werden. Zunächst werden Abfälle, welche organische und anorganische Bestandteile enthalten, z.B. Hausmüll, in die Vorrichtung 1 zum Komprimieren von Abfällen gegeben. Darin werden die Abfälle komprimiert. Anschließend werden die komprimierten Abfälle in den Entgasungskanal 2 geleitet und dort getrocknet, wobei die organischen Bestandteile der Abfälle zumindest teilweise entgast werden. Anschließend gelangen die Abfälle in den Hochtemperaturreaktor 3, wo sie bei Temperaturen > 1000 °C behandelt werden. Hierbei werden die organischen Bestandteile der Abfälle mit Sauerstoff zu Synthesegas vergast, welches durch den Gasauslass 4 aus dem Hochtemperaturreaktor 3 abgeleitet wird. Die anorganischen Bestandtei- le der Abfälle werden unter Gewinnung einer anorganischen Schmelze aufgeschmolzen. Die anorganische Schmelze wird in den Homogenisierungsreaktor 5 geleitet, in dem sie bei Temperaturen > 1600 °C thermisch geläutert und homogenisiert wird. Anschließend wird die thermisch geläuterte und homo- genisierte anorganische Schmelze aus dem Homogenisierungsreaktor über das Schmelzaustragsrohr 6 abgeleitet und durch den Siphon 7 geleitet. Schließlich fließt die anorganische Schmelze vom Ausgang des Siphons 7 in einen Misch- und Puffertank 8 geleitet, in dem die Schmelze zwischengelagert wird. Bei Bedarf können in die Schmelze Zuschlagstoffe gegeben werden (z.B. natürliches Gestein oder zementhaltige Abfälle), um die Qualität der Schmelze und somit der Spinnprodukte zu beeinflussen oder einzustellen. Mit dem Misch- und Puffertank 8 kann ebenso gewährleistet werden, dass stets genügend Schmelze bevorratet ist, um einen kontinuierlichen Betrieb der nach dem Misch- und Puffertank 8 angeordneten Vorrichtung 12 zum Spinnen an- organischer Fasern, zu gewährleisten.

Wie in Fig. 1 angedeutet, bleibt der U-förmig gebogene Rohrabschnitt des Siphons mit anorganischer Schmelze gefüllt, sodass ein Durchlass von Gasen verhindert wird. Es kann somit kein heißes Gas aus dem Homogenisierungsre- aktor 5 durch den Siphon in die Atmosphäre gelangen. Zudem kann keine Luft von außen durch den Siphon in den Homogenisierungsreaktor eintreten.

Fig. 2 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Es werden dieselben Bezeichnungen wie für Figur 1 verwen- det. Die in Fig. 2 gezeigte Vorrichtung enthält zudem einen Schmelzabweiser

11. Dieser kann in zwei verschiedenen Positionen A und B angeordnet sein und zwischen diesen Positionen hin und her bewegt werden. In Position A ist der Schmelzabweiser 11 so angeordnet, dass eine durch den Siphon 7 geleitete anorganische Schmelze in den Misch- und Puffertank 8 geleitet wird. In Position B ist der Schmelzabweiser 11 hingegen so angeordnet, dass die durch den Siphon 7 geleitete anorganische Schmelze vom Schmelzabweiser 11 in das mit Wasser gefüllte Granulierbecken 10 geleitet und dort schockgekühlt wird. Im Normalbetrieb bleibt der Schmelzabweiser in Position A. In speziellen Fällen (z.B. im Notfall oder im Wartungsfall des Misch- und Puffertanks 8 und/oder der Vorrichtung 12 zum Faserspinnen , oder auch beim An- und Abfahren der thermischen Linie wird der Schmelzabweiser 11 vorrübergehend in Position B gefahren.

Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer beispielhaften erfindungsgemäßen Vorrichtung, die auf der Vorrichtung gemäß Figur 1 basiert. Der Homogenisierungsreaktor 5 der in Figur 3 dargestellten Vorrichtung weist zusätzlich einen bodenseitigen Auslass 5a sowie ein Wehr 5c auf. Durch das Wehr kann im Homogenisierungsreaktor befindliche Schmelze für eine bestimmte Verweilzeit dort gehalten werden. Dies ermöglicht die verbesserte Auftrennung der im Homogenisierungsreaktor enthaltenen anorganischen Schmelze in eine metallreiche und eine mineralreiche Fraktion. Aufgrund der unterschiedlichen Dichten der Fraktionen (die metallreiche Fraktion ist deutlich dichter als die mineralreiche Fraktion) schwimmt die mineralreiche Schmelzfraktion auf der metallreichen Schmelzfraktion. Die sich somit im Reaktor unten ansammelnde metallreiche Schmelzfraktion kann über den Auslass 5a aus dem Reaktor ausgetragen werden. Der Auslass 5a ist hierzu insbesondere verschließbar ausgebildet. Die ausgetragene metallreiche Schmelzfraktion kann in ein Granulierbad 5b überführt werden. Durch das im Granulierbad 5b befindliche Wasser kommt es zu einer Schockkühlung der metallreichen Schmelzfraktion und somit zur Granulierung.

Das Granulierbad 5b kann identisch sein mit dem Granulierbad 10.

In Figur 4 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, die maßgeblich auf den Figuren 2 und 3 basiert. Der U-förmig gebogene Rohrabschnitt des Siphons 7 weist in Fig. 4 eine verschließbare Öffnung 9 auf, in die eine Berstscheibe integriert werden kann. Die Öffnung 9 befindet sich am untersten Punkt des gebogenen Rohrabschnitts. Nach einem geplanten Öffnen der Öffnung 9 (z.B. bei Wartungsarbeiten) bzw. nach einem ungeplanten Zerbersten der Berstscheibe (z.B. bei einem starken Überdruck im Siphon 7) wird die anorganische Schmelze durch die Öffnung 9 aus dem Siphon 7 in ein mit Wasser gefülltes Granulierbecken 10 geleitet und dort schockgekühlt.